液体冷却系统和方法技术方案

用于使至少一个电气部件(14)冷却的液体冷却系统(10)，所述液体冷却系统(10)包括：冷却回路(12)，具有用于向电气部件(14)供应液体冷却剂的至少一个供应分支(20)；以及至少一个除气管线(28)，用以提供所述冷却回路(12)的高点(32)与接合点(34)之间的连接，以绕过所述冷却回路(12)的一部分；其中在所述液体冷却剂在所述液体冷却系统(10)中的循环期间，所述液体冷却剂在所述接合点(34)中的压力比在所述高点(32)中的压力低。

Liquid cooling system and its design

A liquid cooling system (10) for cooling at least one electrical component (14) includes a cooling circuit (12), at least one branch (20) for supplying liquid coolant to an electrical component (14), and at least one degassing line (28) for providing a connection between the high point (32) of the cooling circuit (12) and the junction point (34) to bypass the cooling circuit (12). A portion of the return circuit (12) in which the pressure of the liquid coolant at the junction point (34) is lower than that at the high point (32) during the circulation of the liquid coolant in the liquid cooling system (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液体冷却系统和方法
本公开总体上涉及一种液体冷却系统。特别地，提供了一种用于使至少一个电气部件冷却的液体冷却系统、和一种操作用于使至少一个电气部件冷却的液体冷却系统的方法。
技术介绍
存在各种解决方案，用以通过除去被截留在液体介质中的空气和气体，来对用于液体冷却系统的液体冷却剂进行除气。US2012090348公开了一种具有闭环冷却回路的冷却系统。该系统包括冷却剂储存器、泵、电池充电模块中的流体通道、电力电子模块中的流体通道和热交换器。冷却剂储存器包括限定被配置为保留冷却剂的内腔的主体部分和被定位在主体部分内以将内腔分隔成上腔室和下腔室的阻挡壁，阻挡壁在该上腔室和下腔室中限定出穿过阻挡壁的开口，该开口允许下腔室和上腔室之间流体连通。阻挡壁防止上腔室中的空气与下腔室中的冷却剂混合。
技术实现思路
本公开的一个目的是：提供一种具有简单结构和部件数量减少的液体冷却系统。本公开的另一目的是：提供一种有效地提供对液体冷却剂除气的液体冷却系统。本公开的又一目的是：提供一种可以在对操作者没有危险并且液体冷却剂不会泄漏到电气部件上的情况下操作的液体冷却剂系统。根据一个方面，提供了一种用于使至少一个电气部件冷却的液体冷却系统，该液体冷却系统包括：冷却回路，具有用于向电气部件供应液体冷却剂的至少一个供应分支；以及至少一个除气管线，用以提供冷却回路的高点与接合点之间的连接，以绕过冷却回路的一部分；其中在液体冷却剂在液体冷却系统中的循环期间，液体冷却剂在接合点中的压力比在高点中的压力低。在液体冷却系统中，存在着被截留在液体冷却剂中的空气和气体在系统的最高点中积聚的风险。例如，当空气填满系统时，空气可能被截留在液体冷却剂中。气体可能通过电解过程产生，或者在液体冷却剂温度升高时产生。因此，至少一个除气管线可以构成除气路径或者构成该除气路径的一部分或者一段，该除气路径将冷却回路的一个或者多个高点连接至液体冷却剂的压力较低的管线(例如冷却回路的出口管线或返回流线)。通过连续地使液体冷却剂在冷却回路中循环，液体冷却剂的第一部分可以流过至少一个供应分支，以使相应的电气部件冷却。同时，液体冷却剂流的第二部分可以从至少一个供应分支的一个或者多个高点被分开并且被引导通过除气管线，以去除包含空气或者气体(或者包含相对大量的空气或者气体)的液体冷却剂。通过使通过除气管线的液体冷却剂流的第二部分偏离并且使该部分在液体冷却系统中再循环，可以避免气体和空气在高点(和/或局部高点)中积聚。液体冷却剂流的被引导通过除气管线的第二部分可以是液体冷却剂流的被引导通过冷却回路的第一部分的0.5-30％，诸如0.5-10％，诸如0.5-5％。该液体冷却系统还可以包括：除气容器，被布置在接合点的下游(例如热交换器的上游)，以去除被截留在液体冷却剂中的空气和气体。备选地或者另外，除气容器可以被布置在接合点的上游，以使第二液体冷却剂流冷却。贯穿本公开，备选地，冷却回路可以被称为冷却介质分配回路，并且备选地，除气管线可以被称为旁路管线。语言“提供连接”包括其中管线构成整个连接的变型以及其中管线仅构成连接的一部分的变型。该液体冷却系统可以包括：超过一个除气管线，用以提供冷却回路的高点与接合点之间的连接。例如，两个或者更多个气管线可以提供冷却回路的单个高点与冷却回路的两个或者更多个单独的接合点之间的连接。备选地，两个或者更多个除气管线可以提供冷却回路的两个或者更多个单独的高点与冷却回路的单个接合点之间的连接。作为另一备选方案，两个或者更多个除气管线可以提供冷却回路的两个或者更多个高点与冷却回路的相应两个或者更多个接合点之间的连接。高点可以是至少一个供应分支的高点。然而，备选地，可以设计冷却回路，使得高点被定位在冷却回路的除用于向电气部件供应液体冷却剂的供应分支之外的其它位置。在高点是至少一个供应分支的高点的情况下，高点可以是至少一个供应分支的最高点。该最高点可以是或者可以不是冷却回路的最高点。换句话说，该最高点可以是或者可以不是局部最高点。接合点可以在地理测量上(geodetically)低于该高点。因此，接合点可以由低点构成。在地理测量上较高的点在竖直方向上高于在地理测量上较低的点。因此，至少一个供应分支可以被布置为将液体冷却剂提升到电气部件、和/或从电气部件提升液体冷却剂。因此，供应分支的至少一部分可以在具有竖直分量的方向上传播。为了将液体冷却剂提升到高点，需要在高点的上游的供应分支的一段中充分地对液体冷却剂加压。一旦液体冷却剂达到高点，压力就随着液体冷却剂从高点向下游流动而降低。然而，在液体冷却剂在液体冷却系统中的循环期间，只要液体冷却剂在接合点中的压力比在高点中的压力低，则接合点不必在地理测量上低于高点。因此，根据一个变型，接合点在地理测量上高于高点。该液体冷却系统可以包括：多个供应分支，用于向多个电气部件供应液体冷却剂；以及至少一个除气管线，用以提供供应分支每个高点与冷却回路的至少一个接合点之间的连接；其中液体冷却剂在至少一个接合点中的压力比在借助于除气管线被连接至接合点的相应的高点中的压力低。至少一个接合点可以在地理测量上低于借助于除气管线被连接至接合点的相应的高点。因此，每个供应分支可以被布置为将液体冷却剂提升到相应的电气部件。至少一个除气管线可以提供供应分支的每个高点与冷却回路的单个接合点之间的连接。备选地，除气管线可以提供多个单独的供应分支的高点与多个单独的接合点之间的多个连接。因此，液体冷却系统可以包括多个平行的除气管线。冷却回路可以包括入流管线和回流管线，其中至少一个供应分支提供入流管线与回流管线之间的连接。该液体冷却系统可以包括用于使液体冷却剂在冷却回路中循环的泵。该泵可以被布置为将高压液体冷却剂排出到入流管线。此外，该液体冷却系统可以包括用以在循环通过冷却回路之后使液体冷却剂冷却的热交换器。热交换器可以被设置在至少一个供应分支中的最后一个供应分支的下游的回流管线上。在冷却回路包括入流管线和回流管线的情况下，至少一个接合点可以被设置在回流管线上。在多个供应分支提供入流管线与回流管线之间的连接的情况下，多个接合点可以被设置为紧挨每个供应分支的下游。液体冷却系统还可以包括待被冷却的至少一个电气部件。该至少一个电气部件可以由一个或者多个功率模块(诸如转换器)构成。入流管线可以在地理测量上被定位成低于至少一个电气部件。因此，至少一个供应分支可以基本上竖直延伸，以提供液体冷却剂以使相应的电气部件冷却。至少一个高点可以是局部高点。备选地或者另外，至少一个高点可以是冷却回路的在地理测量上最高的点。该液体冷却系统还可以包括用于关闭除气管线的阀。因此，当不需要进行除气时，可以利用阀来关闭除气管线。例如，可能不需要总是使液体冷却剂连续循环通过除气管线。相反地，可以在进行调试时和/或进行定期维护期间实施除气。该液体冷却系统可以包括超过一个阀，例如是在多个除气管线提供至多个单独的接合点的连接的情况下。一个或者多个阀可以是可手动操作的。根据另一方面，提供了一种操作用于使至少一个电气部件冷却的液体冷却系统的方法，该方法包括以下步骤：使液体冷却剂在冷却回路中循环，该冷却回路具有用于向电气部件供应液体冷却剂的至少一个供应分支；连接冷却回路的至少一个高点和接合点，以绕过冷却回本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使至少一个电气部件(14)冷却的液体冷却系统(10)，所述液体冷却系统(10)包括：‑冷却回路(12)，具有用于向电气部件(14)供应液体冷却剂的至少一个供应分支(20)；以及‑至少一个除气管线(28)，用以提供所述冷却回路(12)的高点(32)与接合点(34)之间的连接，以绕过所述冷却回路(12)的一部分；其中在所述液体冷却剂在所述液体冷却系统(10)中的循环期间，所述液体冷却剂在所述接合点(34)中的压力比在所述高点(32)中的压力低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使至少一个电气部件(14)冷却的液体冷却系统(10)，所述液体冷却系统(10)包括：-冷却回路(12)，具有用于向电气部件(14)供应液体冷却剂的至少一个供应分支(20)；以及-至少一个除气管线(28)，用以提供所述冷却回路(12)的高点(32)与接合点(34)之间的连接，以绕过所述冷却回路(12)的一部分；其中在所述液体冷却剂在所述液体冷却系统(10)中的循环期间，所述液体冷却剂在所述接合点(34)中的压力比在所述高点(32)中的压力低。2.根据权利要求1所述的液体冷却系统(10)，其中所述高点(32)是所述至少一个供应分支(20)的高点(32)。3.根据权利要求1或2所述的液体冷却系统(10)，其中所述接合点(34)在地理测量上低于所述高点(32)。4.根据权利要求1或2所述的液体冷却系统(10)，其中所述接合点(34)在地理测量上高于所述高点(32)。5.根据权利要求1所述的液体冷却系统(10)，其中所述液体冷却系统(10)包括：-多个供应分支(20)，用于向多个电气部件(14)供应液体冷却剂；以及-至少一个除气管线(28)，用以提供所述供应分支(20)的每个高点(32)与所述冷却回路(12)的至少一个接合点(34)之间的连接；其中所述液体冷却剂在所述至少一个接合点(34)中的压力比在借助于所述除气管线(28)而被连接至所述接合点(34)的相应的高点(32)中的压力低。6.根据权利要求5所述的液体冷却系统(10)，其中所述至少一个接合点(34)在地理测量上低于借助于所述除气管线(28)而被连接至所述接合点(34)的所述相应的高点(32)。7.根据权利要求5或6所述的液体冷却系统(10)，其中所述至少一个除气管线(28)提供所述供应分支...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·加多尼，M·基普佛，E·德坎迪多，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH